6-Achs-Kraft- Momenten-Sensoren. Die größte Vielfalt am Markt mit rund 150 Varianten

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1 6-Achs-Kraft- Momenten-Sensoren Die größte Vielfalt am Markt mit rund 150 Varianten

2 Superior Clamping and Gripping Spitzenleistung im Team Bei Spanntechnik und Greifsystemen ist SCHUNK weltweit die Nr. 1 vom kleinsten Parallelgreifer bis zum größten Spannbackenprogramm. Als Kompetenzführer erkennen und entwickeln wir Standards mit Zukunftspotenzial, die den rasanten Fortschritt in vielen Branchen prägen. Unsere Kunden profitieren in unserem innovativen Familienunternehmen vom Expertenwissen, der Erfahrung und dem Teamgeist von über Mit arbeiterinnen und Mitarbeitern. Weiterhin beste Ergebnisse mit unseren Qualitätsprodukten wünscht Ihnen Ihre Familie Schunk. Henrik A. Schunk, Kristina I. Schunk, Markenbotschafter Jens Lehmann und Heinz-Dieter Schunk Heinz-Dieter Schunk Henrik A. Schunk Kristina I. Schunk Superior Clamping and Gripping Jens Lehmann steht für präzises Greifen und sicheres Halten. Als Markenbotschafter im Team von SCHUNK repräsentiert der Nr.-1-Torwart unsere weltweite Kompetenzführerschaft bei Spanntechnik und Greifsystemen. Die Spitzenleistungen von SCHUNK und Jens Lehmann sind geprägt von Dynamik, Präzision und Zuverlässigkeit. Erfahren Sie mehr unter: Jens Lehmann 2

3 Es ist Zeit, Potenziale zu nutzen! Mit überlegenen Komponenten wecken wir Reserven, wo sie niemand erwartet. In Ihrer Maschine. Synergie SCHUNK das perfekt auf einander abgestimmte Zusammenspiel von Spanntechnik und Greifsystemen macht unsere Kunden in Sachen Produktivität zum Champion. SCHUNK Greifer Präzise im Griff! Von wenigen Gramm bis über eine Tonne. Linearmodule Exakt bewegt! Mit High-Speed in allen Achsen. Modulare Montage Einzigartig individuell! Durch die Flexibilität des Baukastens. Roboterzubehör Perfekt verbunden! Das Zusammenspiel von Roboter und Werkzeug. Drehmodule Haben den Dreh raus! Begrenzt oder endlos frei oder getaktet. Mobile Greifsysteme Technologien für die Handhabung der Zukunft. Ihr Automatisiertes Handlingsystem Ihre Automatisierte Maschinenbeladung Ihre Automatisierte Montage Ihre Servicerobotik- Anwendung 3

4 Inhalt 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren Flexibel im Einsatz und hochgenau. 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren in vielen Baugrößen verfügbar Seite Allgemeine Informationen Eigenschaften Genauigkeit Auflösung Technische Daten 6 Anwendung in der Praxis 6 Übersicht der verschiedenen FT-Sensoren FTN der Allrounder für Ihre Schnittstellen 7 FTD zur einfachen Datenerfassung mit dem PC 8 FTS das autarke Messsystem 9 FTW Funkübertragungssystem (WLAN) im Taschenformat 10 Kalibrierung der 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren (FTN, FTD, FTS und FTW) 11 Checkliste 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren 12 4

5 Allgemeine Informationen Allgemeine Informationen Die SCHUNK 6-Achsen-Kraft-Momenten-Sensoren messen 6 Komponenten der Kräfte und Momente (F x, F y, F z, M x, M y, M z ), indem sie einen monolithisch instrumentierten Sensor nutzen. Die SCHUNK FT-Sensoren arbeiten dabei mit Hilfe von Silizium-Dehnmessstreifen, welche für eine exzellente Störfestigkeit sorgen. Für alle Baugrößen sind folgende Schnittstellen verfügbar: FTN (Ethernet, DeviceNet optional mit ProfiNet), FTD (PCI, USB), FTS (analoge Spannung 0 10 V, DIO) oder FTW (Wireless). Eigenschaften Die SCHUNK FT-Sensoren bieten eine Vielfalt an leistungsstarken Funktionen: Nullpunktverschiebung: Verschiebt und / oder rotiert das FT-Bezugssystem. Demoprogramm: Erlaubt Einstellungen und Messwerterfassung. Abnullen: Bietet eine einfache Möglichkeit das Werkzeuggewicht auszugleichen. Schwellwertabgleich: Erzeugt einen Ausgangscode bei Überschreitung eines selbst festgelegten Schwellwerts (FTN und FTS). Überlast: SCHUNK FT-Sensoren sind besonders robust und langlebig. Der Sicherheitsfaktor kann bis zum 40fachen des Messbereiches in Abhängigkeit von der jeweiligen Baugröße betragen. Störunempfindlicheres Messsignal: Silizium-Dehnmessstreifen liefern ein 75-mal stärkeres Signal als herkömmliche Folienmessstreifen und reduzieren das Signal rauschen auf nahezu Null. IP-Schutzart: SCHUNK FT-Sensoren sind optional in IP60, 65 oder 68 geschützter Ausführung erhältlich. Eingebauter Temperaturausgleich: Gewährleistet die Genauigkeit der Messwerte über eine große Temperaturspanne. Genauigkeit Die Genauigkeit ist die Differenz zwischen der angelegten und der tatsächlich gemessenen Last. Die maximale Messungenauigkeit in Prozent bezieht sich auf den mit dem Sensor maximal messbaren Wert (siehe Beispiel unten für Gamma SI ). Die Reproduzierbarkeit bzw. Wiederholgenauigkeit ist die Differenz zwischen den gemessenen Werten wenn jedes Mal die gleiche Last aufgebracht wird. Auflösung Die Auflösung ist die kleinste Änderung der Last, die eine Änderung in der Wertausgabe der gemessenen Kräfte und Momente darstellt. Je kleiner die Auflösung eines FT-Sensors ist, desto größer ist die Empfindlichkeit bzw. Feinfühligkeit des Sensors. Dies ist wichtig, wenn ein Tastsinn für die Anwendung erforderlich ist. Hinweis: Oftmals ist es unerheblich genau zu wissen, wie groß die tatsächliche gemessene Last ist. Entscheidend ist, dass dieselbe Last immer die gleichen Messwerte ausgibt. Beispiel: Gamma SI Name Kalibrierung F x F y F z T x T y T z Gamma SI % 1.00 % 0.75 % 1.00 % 1.25 % 1.00 % F x max. Messbereich ist 32 N, max. Messungenauigkeit ist 0,24 N. F z max. Messbereich ist 100 N, max. Messungenauigkeit ist 0,75 N. 5

6 Technische Daten Anwendung in der Praxis Technische Daten Typ Auswertung Ausgabegeschwindigkeit Latenzzeit FTN via Ethernet, DeviceNet optional mit ProfiNet 7000 Hz 7000 Hz FTD via DAQ-Karte (PCI) khz bis khz FTS analoge Spannung 0 10 V oder DIO 560 Hz 2500 Hz 500 µs 288 µs 1 / Ausgabegeschwindigkeit 2585 µs 800 µs FTW Wireless, SD Karte Auf Anfrage Auf Anfrage Anwendung in der Praxis SCHUNK 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren werden bereits in einer Vielzahl von robotergesteuerten Anwendungen genutzt: Fügeprozesse: Mit Hilfe des Roboters fügen oder montieren von Werkstücken. Entgraten, polieren, schleifen: Optimale Ergebnisse durch konstante Anpresskräfte. Kraft-Momenten-Rückkopplung: Steuerung von Manipulatoren (z. B. Bombenentschärfung). Medizin: Prothesenentwicklung und Simulation von Operationen. Produkttests: Haptikmessungen für Automobilteile und Smartphone- Displays. Forschung und Entwicklung: Aufgrund sehr präziser und reproduzierbarer Messergebnissen an vielen Hochschulen und Forschungseinrichtungen eingesetzt. Service-Robotik Dank kompakter Bauform flexibel und vielseitig einsetzbar. Mithilfe der Kraft-Momenten- Rückkopplung zwischen Roboter und SCHUNK FT-Sensor lässt sich die Qualität beim automati sierten Schleifen von Zuluft kammern für Kaminöfen deutlich erhöhen. 6

7 FTN der Allrounder für Ihre Schnittstellen FTN der Allrounder für Ihre Schnittstellen Der FTN-Sensor wird mit Hilfe von Ethernet, DeviceNet und / oder ProfiNet (optional ProfiNet) mit dem System verbunden. Die Webbrowser-Schnittstelle erlaubt ein einfaches Konfigurieren und Einstellen des FTN-Sensors. Produkteigenschaften Vollständig ODVA -konforme Ethernet- / IP-Schnittstelle (optional mit ProfiNet erhältlich). Die NetBox des FTN-Systems ist in der Schutzklasse IP65 erhältlich. Die Versorgung der NetBox erfolgt mit Hilfe von Power over Ethernet (PoE) oder einer externen Stromversorgung (11 V bis 24 V). Bis zu 16 Sensorkalibrierungen können permanent im System gespeichert und vom Benutzer ausgewählt werden Lieferumfang: FT-Sensor, Sensorkabel, NetBox, optional RJ45-Adapter 1 FT-Sensor 2 Sensorkabel 3 NetBox 4 Optional mit RJ45-Adapter 7

8 FTD zur einfachen Datenerfassung mit dem PC FTD zur einfachen Datenerfassung mit dem PC Der FTD-Sensor wird mittels einer DAQ-Karte mit dem PC verbunden. Die 6 analogen Ausgangssignale des Sensors werden mit Hilfe der Elektronik in der DAQ-Karte in digitale Signale umgewandelt, womit sie direkt mit den Eingängen der DAQ-Karte verbunden werden können. Im Anschluss berechnet die Software (kundenseitig) mit Hilfe der Kalibrationsmatrix die auftretenden Kräfte und Momente und stellt diese am PC grafisch dar. Produkteigenschaften Höchstmögliche Ausgabegeschwindigkeit (siehe Tabelle Seite 6). Vielzahl von DAQ-Karten verwendbar (PCI, USB). Dualkalibrierung möglich Lieferumfang: FT-Sensor, Sensorkabel, Spannungsversorgungsbox, optional mit DAQ-Karte (PCI oder USB) 1 FT-Sensor mit Sensorkabel 2 Spannungsversorgungsbox 3 Optional mit DAQ-Karte (PCI) 4 Optional mit DAQ-Karte (USB) 5 Kabel für DAQ Karte 8

9 FTS das autarke Messsystem FTS das autarke Messsystem Der SCHUNK FTS-Sensor wird mit Hilfe der RS-232-Software, analogen Ausgängen und / oder einzelnen I/O Anschlüssen verbunden. Der Stand-Alone-Controller digitalisiert die 6 analogen Ausgangssignale des Sensors und berechnet mit Hilfe der Kalibrationsmatrix die auftretenden Kräfte und Momente in allen sechs Richtungen (F x, F y, F z, M x, M y, M z ). Produkteigenschaften Eigenständiges Messsystem. Dualkalibrierung möglich. Discrete I/O (z. B. Gut- / Schlecht-Prüfung). Bereits integrierte RS-232-Schnittstelle ermöglicht direktes Konfigurieren am PC. Gemessene Kräfte und Momente werden mittels analoger Spannungen ausgegeben (±5 V / ±10 V) Lieferumfang: FT-Sensor, Sensorkabel, Stand-Alone-Controller 1 FT-Sensor mit Sensorkabel 2 Stand-Alone-Controller (links: Rückansicht, rechts: Vorderansicht) 3 Verstärkerbox (MUX-Box) 4 Verbindungskabel von Verstärkerbox zu Stand-Alone-Controller 9

10 FTW Funkübertragungssystem (WLAN) im Taschenformat FTW Funkübertragungssystem (WLAN) im Taschenformat Der FTW ist ein Funkübertragungssystem (WLAN) im Taschenformat für bis zu sechs SCHUNK Kraft-Momenten-Sensoren. Der FTW kann die Signale für die Datenerfassung, Echtzeit-Bewegungssteuerung oder benutzerdefinierte Signalverarbeitung auf Host-Geräte des Benutzers übertragen. Der FTW ist in zwei Konfigurationen erhältlich, eine für bis zu sechs Kraft-Momente- Sensoren und eine für bis zu drei Kraft-Momente-Sensoren. Produkteigenschaften Das FTW-System ist ein funkbasierendes Übertragungssystem für bis zu 6 SCHUNK FT-Sensoren. Die Spannungsversorgung kann per Akku oder Netzteil erfolgen. Der wireless Standard b/g/n 2,4 GHz oder 5,0 GHz wird verwendet. Der FTW kann bis zu Sechs-Achsen-Messungen pro Sekunde zum Host Device übertragen. Bis zu 3 Sensoren können mit dem FTW-3 und bis zu 6 Sensoren mit dem FTW-6 System verwendet werden. Batteriebetriebenes Wi-Fi System, 2,4 GHz und 5 GHz. MicroSD Karte Datenlogger. Austauschbarer Akku mit USB-Ladegerät. Stoß-, Wasser- und Staubschutz Lieferumfang: FT-Sensor mit Kabel, Ladegerät, Funkübertragungssystem 1 Funkübertragungssystem 2 Ladegerät für Batterie 3 FT-Sensor mit Kabel 10

11 Kalibrierung der 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren (FTN, FTD, FTS und FTW) Kalibrierung der 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensoren (FTN, FTD, FTS und FTW) Jede Sensor-Baugröße kann für verschiedene Messbereiche kalibriert werden. Der Messbereich erklärt sich wie folgt: Beispiel: Mini45 SI Sensor-Baugröße: Mini45; Messbereich F x/y : ±290 N; Messbereich T x/y : ±10 Nm Sensortyp Kalibrierung Sensortyp Kalibrierung Nano17 Titanium SI Delta IP65 / IP68 SI Nano17 Titanium SI Theta SI Nano17 Titanium SI Theta SI Nano17 SI Theta SI Nano17 SI Theta IP60 SI Nano17 SI Theta IP60 SI Nano17 IP65 / IP68 SI Theta IP60 SI Nano17 IP65 / IP68 SI Theta IP65 / IP68 SI Nano25 SI Theta IP65 / IP68 SI Nano25 SI Theta IP65 / IP68 SI Nano25 IP65 / IP68 SI Omega85 SI Nano25 IP65 / IP68 SI Omega85 SI Mini40 SI-20-1 Omega85 SI Mini40 SI-40-2 Omega85 IP65 / IP68 SI Mini40 SI-80-4 Omega85 IP65 / IP68 SI Mini45 SI Omega85 IP65 / IP68 SI Mini45 SI Omega160 SI Mini45 SI Omega160 SI Mini58 SI Omega160 SI Mini58 SI Omega160 IP60 SI Mini58 SI Omega160 IP60 SI Mini85 SI Omega160 IP60 SI Mini85 SI Omega160 IP65 / IP68 SI Mini85 SI Omega160 IP65 / IP68 SI Gamma SI Omega160 IP65 / IP68 SI Gamma SI-65-5 Omega191 SI Gamma SI Omega191 SI Gamma IP60 SI Omega191 SI Gamma IP60 SI-65-5 Omega191 IP60 SI Gamma IP60 SI Omega191 IP60 SI Gamma IP65 / IP68 SI Omega191 IP60 SI Gamma IP65 / IP68 SI-65-5 Omega191 IP65 / IP68 SI Gamma IP65 / IP68 SI Omega191 IP65 / IP68 SI Delta SI Omega191 IP65 / IP68 SI Delta SI Omega250 IP60 / IP65 / IP68 SI Delta SI Omega250 IP60 / IP65 / IP68 SI Delta IP60 SI Omega250 IP60 / IP65 / IP68 SI Delta IP60 SI Omega331 SI Delta IP60 SI Omega331 SI Delta IP65 / IP68 SI Omega331 SI Delta IP65 / IP68 SI

12 Checkliste Checkliste Applikationsbeschreibung Informationen für die Auslegung Robotertyp Integration in Robotersteuerung ja nein Beschleunigung (m/s²)* Max. zu messende Kraft (N) Max. zu messendes Moment M xy (Nm) Max. zu messendes Moment M z (Nm) Max. Abstand zum Messpunkt (mm)** Zus. auftretende, externe Kraft (N) Auftretende Überlast (F xyz, M xyz ) IP-Schutzart *** ohne IP60 IP65 P68 * 1 G ˆ= Roboterleistung %, 2 G ˆ= Roboterleistung %, 3 G ˆ= Roboterleistung >75 % ** Abstand von Sensor zu Messpunkt, an welchem Kräfte angreifen. *** Nicht für alle Baugrößen erhältlich. Auswahl des passenden 6-Achs-Kraft-Momenten-Sensors Ausgewählter Sensor Ausgewählter Sensor optional Ausgewählte Kalibrierung (SI) Weitere Kalibrierung (SI) Kabelabgang Nano / Mini* optional R E A Kabelabgang Gamma oder größer Kabelabgang radial mit Zugentlastung R Max. Umgebungstemperatur ( C) * R: radialer Kabelabgang, E: radialer Kabelabgang mit Zugentlastung, A: axialer Kabelabgang 12

13 Checkliste System FTD Typ DAQ-Karte PCI USB Kabellänge Nano / Mini (m) Kabellänge Gamma oder größer (m) Kabellänge PS-BOX zu DAQ-Karte (m) Kabelstecker zu DAQ-Karte* M E U * M, E: Serienstecker für Karten von National Instruments, U: Kabel mit offenen Litzen System FTN Schnittstelle Kommunikation Ethernet DeviceNet Optional ProfiNet Kabellänge Nano / Mini (m) Kabellänge Gamma oder größer (m) Adapter Ethernet RJ45 (0,2 m) ja nein Netzteil (230 / 24 V) für NetBox ja nein System FTS Kabellänge Nano / Mini (m) Kabellänge Verstärkerbox zu Controller (m)* Kabellänge Gamma oder größer (m) * Wird nur für die Baugrößen Nano und Mini benötigt. System FTW Schnittstelle Kommunikation Wireless Für bis zu 3 Sensoren Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Für bis zu 6 Sensoren Sensor 4 Sensor 5 Sensor 6 Name Kundennummer Firma Ansprechpartner Straße PLZ Ort Telefon Fax Für technische Unterstützung und weitere Informationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung: SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Bahnhofstr D Lauffen/Neckar Tel Fax greifsysteme@de.schunk.com 13

14 Werke Plants Deutschland Germany Lauffen/Neckar SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Bahnhofstr Lauffen/Neckar Tel Fax Brackenheim-Hausen SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Wilhelm-Maybach-Str Brackenheim-Hausen Hotline Verkauf/Technical Sales Hotline Technik/Technical Support Fax automation@de.schunk.com Huglfing SCHUNK Montageautomation GmbH Auwiese Huglfing Member of SCHUNK Lauffen Tel Fax info@de.schunk.com Mengen H.-D. SCHUNK GmbH & Co. Spanntechnik KG Lothringer Str Mengen Tel Fax futter@de.schunk.com St. Georgen SCHUNK Electronic Solutions GmbH Am Tannwald St. Georgen Tel Fax electronic-solutions@de.schunk.com Ihr Fachberater vor Ort Your local technical consultant International International Morrisville/North Carolina, USA SCHUNK Intec Inc. 211 Kitty Hawk Drive Morrisville, NC Tel Fax info@us.schunk.com Copyright Das Copyright für Text, grafische Gestaltung sowie bildliche Darstellung der Produkte liegt ausschließlich bei SCHUNK GmbH & Co. KG Technische Änderungen Die Angaben und Abbildungen in diesem Katalog sind unverbindlich und stellen nur eine annähernde Beschreibung dar. Wir behalten uns Änderungen des Liefergegenstandes gegenüber den Angaben und Abbildungen in diesem Katalog, z. B. im Hinblick auf technische Daten, Konstruktion, Ausstattung, Material und äußerem Erscheinungsbild vor. Copyright All text drawings and product illustrations are subject to copyright and are the property of SCHUNK GmbH & Co. KG Technical Changes The data and illustrations in this catalog are not binding and only provide an approximate description. We reserve the right to make changes to the product delivered compared with the data and illustrations in this catalog, e.g. in respect of technical data, design, fittings, material and external appearance. 14

15 Katalogbestellung Catalog Order Kopieren, ausfüllen, faxen an Copy, complete, fax to Greifsysteme Gripping Systems Gesamtprogramm Greifsysteme Complete Program Gripping Systems Greifer Grippers Drehmodule Rotary Modules Linearmodule Linear Modules Roboterzubehör Robot Accessories Produktübersicht Product Overview Highlights Neuheiten New Products Mechatronik Mechatronics Produktübersicht Linearmodule Product Overview Linear Modules Produktübersicht Roboterzubehör Product Overview Robot Accessories Spanntechnik Clamping Technology Gesamtprogramm Spanntechnik Complete Program Clamping Technology Werkzeughalter Toolholders Stationäre Spanntechnik Stationary Workholding Drehfutter Lathe Chucks Spannbacken Chuck Jaws Magnetspanntechnik Magnetic Clamping Technology Produktübersicht Product Overview Kundenspezifische Lösungen Hydro-Dehnspanntechnik Hydraulic Expansion Technology Special Solutions Vakuumspanntechnik Vacuum Clamping Technology Firma Company Name Name Abteilung Department Straße Street PLZ ZIP Ort City Tel. Fax Highlights Neuheiten New Products 04/ SCHUNK GmbH & Co. KG 15

16 Nr. 1 für präzises Greifen und sicheres Halten. 852 Minuten ohne Gegentor in der Champions League 681 Minuten Minuten ohne ohne Gegentor Gegentor im im Nationaltrikot Nationaltrikot 2 gehaltene Elfmeter bei der gehaltene Elfmeter bei der WM 2006 WM Kopfballtor als Torwart Kopfballtor als Torwart Mit 0 Niederlagen Englischer Mit Niederlagen Meister Englischer Meister und Über verkaufte Präzisionswerkzeughalter Rund ausgelieferte SCHUNK Greifer Mehr als Drehfutter und Stationäre Spannsysteme weltweit im Einsatz Über verkaufte Standard-Spannbacken Mehr als realisierte kundenspezifische Lösungen in der Hydro-Dehnspanntechnik SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Jens Lehmann, deutsche Torwartlegende, seit 2012 SCHUNK-Markenbotschafter für präzises Greifen und sicheres Halten. Bahnhofstr D Lauffen/Neckar Tel Fax greifsysteme@de.schunk.com M-05/ SCHUNK GmbH & Co. KG